JP2000326230A - ブラスト加工における研磨材供給方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】直圧式ブラスト装置において、研磨材圧送タン
クから噴射ノズルへ定量の研磨材を安定した状態で供給
すると共に、所望の研磨材の噴射量を容易に確実に設定
する。 【解決手段】研磨材圧送タンク１１に圧縮空気を供給
し、下方の研磨材量調整タンク１２と圧密状態で、か
つ、同圧管４５を介して両タンクの上部の圧縮空気層３
７を同圧とした構成の下、圧送タンク内の研磨材１５を
下部の導入管１６を通して調整タンクに送給する。調整
タンク１２の研磨材層１７中には、捕集回転盤２１が設
けられ、その回転と共に、回転盤の円周面の凹部に入り
込んで捕集された研磨材が、捕集回転盤２１の円周面に
近接して設けた研磨材供給管１４の研磨材供給方向後端
の圧送口２４から圧送され、定量の研磨材が研磨材供給
管１４を経て噴射ノズル１３から研磨材が被加工物へ噴
射される。捕集回転盤２１の回転速度等を調整すること
により所望の研磨材供給量に容易に設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブラスト加工にお
いて研磨材圧送タンクから定量の研磨材を噴射ノズルに
供給する研磨材供給方法および装置に関する。研磨材圧
送タンク内の研磨材を噴射ノズルから被加工物へ定量的
に噴射する、すなわち噴射量を一定に維持することは、
良好で安定したブラスト加工を行うための重要なブラス
ト加工条件の一つであり、本発明は研磨材圧送タンク内
の研磨材を定量的に噴射ノズルへ供給するための研磨材
供給方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、研磨材供給装置４０としては、図
６に示すように、研磨材から粉塵を分級して再使用可能
な研磨材を回収する回収タンク７０の底面近傍の下部
に、当該回収タンク７０の側壁から内部を通過し前記側
壁の反対側の側壁７１を貫通するサクションパイプ５２
を設け、前記サクションパイプ５２の上部に小径の導入
孔５３を設けている。前記サクションパイプ５２の一端
は研磨材供給管１４（図４）を介して噴射ノズル１３に
連通し、サクションパイプ５２の他端は回収タンク７０
の側壁７１の外方へ臨んでいる。

【０００３】回収タンク７０又はこれに連通する研磨材
タンク（以下、両者を含め、単に、『回収タンク』とも
いう。）内の研磨材がサクションパイプ５２に設けた導
入孔５３からサクションパイプ５２内へ徐々にほぼ一定
の速度で落下するにつれて、回収タンク７０内の研磨材
に図６に二点鎖線に示すようなすり鉢状の穴ができ、こ
のすり鉢状の穴は次第に拡がっていく。一方、導入孔５
３から落下した研磨材はサクションパイプ５２内へ円錐
体を成すように積み上げられ、この円錐体の研磨材はサ
クションパイプ５２内を流れる空気流により噴射ノズル
１３へ向けて吸引される。このように研磨材は前記すり
鉢状の穴と円錐体の傾斜角がほぼ一定の角度を成し、こ
の傾斜角を安息角θという。以上のように導入孔５３か
らサクションパイプ５２内へ研磨材を徐々に定量的に落
下させるためには前記導入孔５３は小径にする必要があ
った。

【０００４】上記のような研磨材供給装置４０は図４に
示すような重力式のブラスト加工装置６０に装着されて
いる。以下、重力式のブラスト加工装置６０について説
明すると、図４及び図５において、６１はキャビネット
で、被加工物を出し入れする投入口６３を備え、キャビ
ネット６１内に前記投入口６３から投入した被加工物に
研磨材を噴射する噴射ノズル１３を設ける。

【０００５】また、前記キャビネット６１の下部にはホ
ッパ６８が設けられ、ホッパ６８の最下端は導管６５を
介してキャビネット６１の上部に設置された研磨材回収
用の回収タンク７０の上部に連通する。

【０００６】回収タンク７０は所謂サイクロンで、粉塵
を研磨材から分離する装置であり、図４に示すように、
上部に円筒形状を成す円筒部と、下部に下方に向けて徐
々に狭くなる円錐状を成す円錐部とから成り、回収タン
ク７０の円筒部の上部の側壁に流入口７３を設け、この
流入口７３に連通管７５を介して前記導管６５の先端を
連結する。前記連通管７５の軸線方向は円筒部の横断面
円形を成す内壁面の接線方向に位置しているので、連通
管７５から回収タンク７０内へ流入した気流は円筒部の
内壁に沿って回りながら降下してゆく。回収タンク７０
の円錐部の下端は噴射ノズル１３から噴射する研磨材の
噴射量を調整し供給する研磨材供給装置４０を備え、こ
の研磨材供給装置４０を研磨材供給管１４を介して噴射
ノズル１３に連通している。なお、噴射ノズル１３には
図示せざる圧縮空気供給源からの圧縮空気を供給する管
６２を連結している。また、前記回収タンク７０の上端
壁面の略中央には連結管７４が設けられ、この連結管７
４は排出管６７を介してダストコレクタ６６に連通して
いる。

【０００７】ダストコレクタ６６は排風機６９を回転し
ダストコレクタ６６内の空気を外気へ放出している。こ
の排風機６９によりブラスト加工装置６０のキャビネッ
ト６１、導管６５、回収タンク７０内の空気を吸引し、
各部がそれぞれ負圧になり、また図示せざる圧縮空気供
給源から供給された空気が研磨材と共に噴射ノズル１３
から噴射されるので、キャビネット６１から順に導管６
５、回収タンク７０、ダストコレクタ６６へ気流が流れ
る。

【０００８】前記噴射ノズル１３に圧縮空気供給源から
の圧縮空気を管６２を介して供給することにより、噴射
ノズル１３および研磨材供給管１４内に負圧が生じ、こ
の負圧によりサクションパイプ５２内の研磨材が吸引さ
れて研磨材供給管１４を経て噴射ノズル１３へ給送さ
れ、噴射ノズル１３内で研磨材と圧縮空気が混合して噴
射ノズル１３から被加工物へ向けて噴射される。

【０００９】直圧式では、図７に示すように、研磨材回
収タンク７０の下方に研磨材圧送タンク１１があり、そ
の中間に前記研磨材回収タンク７０の下方と研磨材圧送
タンク１１の連通あるいは遮断する例えばダンプバルブ
４１などのバルブ機構が介設され、このバルブ機構を開
閉することにより、研磨材回収タンク７０と研磨材圧送
タンク１１を連通・遮断する。研磨材圧送タンク１１内
に圧縮空気供給管５４から圧縮空気が充満され、その圧
縮空気に押されて、ダンプバルブ４１が押し上げられ研
磨材回収タンク７０と研磨材圧送タンク１１とを遮断す
ると、圧縮空気供給管５４の圧縮空気が圧縮空気供給管
５４とダンプバルブ４１下方の間隙から研磨材圧送タン
ク１１内に充填され、研磨材と圧縮空気の混合流体が研
磨材圧送タンク１１の下部の研磨材量調整管５２内に圧
送され、そこで空気と研磨材１５とが適当に混合され
て、研磨材と圧縮空気の混合流体が研磨材供給管１４を
経て噴射ノズル１３より噴射される。キャビネット内で
噴射された研磨材および破砕された研磨材及び被加工物
から出た粉塵は、除塵気流に乗って、前述の研磨材回収
タンク７０の下部および、ダストコレクタに集積され
る。

【００１０】前記バルブ機構の開閉手段例えばフットス
イッチまたはマイクロスイッチを作動し、圧縮空気供給
管５４への圧縮空気の供給を断つと、ダンプバルブ４１
が自重で下方に下がり、研磨材圧送タンク１１とダスト
コレクタを介して大気に連通する研磨材回収タンク７０
が連通し、研磨材圧送タンク１１内の圧縮空気が研磨材
回収タンク１１の中に逃げて、研磨材圧送タンク１１内
は大気圧になる。圧縮空気供給管５４への圧縮空気の供
給を断つと同時に研磨材の噴射は止まり研磨材回収タン
ク１１とダンプバルブ４１との間隙から、研磨材回収タ
ンク１１の底部に集積されている研磨材１５が一気に研
磨材圧送タンク内に落下する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の研磨材供給手段
においては、前述した回収タンク７０及び研磨材を貯溜
する単なる研磨材の貯溜タンク等を含む研磨材タンクか
らサクションパイプ５２へ落下する研磨材の量は、導入
孔５３の大きさ、研磨材の材質、粒径、比重等の違いに
より大きく左右されていた。さらに、研磨材タンク内の
研磨材の量が多いときと少ないときでは研磨材タンクか
らサクションパイプ５２へ落下する研磨材の量や速度が
異なる場合があった。研磨材を噴射ノズルから被加工物
へ向けて噴射すると、被加工物へ衝突して破損した再使
用不可能な研磨材は研磨材タンクで分級されてダストコ
トレクタ６６へ送られ廃棄される。したがって、ブラス
ト加工を行なうに連れて研磨材タンク内の研磨材の量が
減少するため、サクションパイプ５２内への研磨材の落
下量は必ずしも一定量にならないという問題点があっ
た。

【００１２】また、サクションパイプ５２への研磨材の
落下量を安定させるために、導入孔５３を小さくしてい
るので、研磨材内の異物が前記導入孔５３を塞いで研磨
材の落下を遮断したり、あるいは設定量の研磨材が落下
しないという問題点があった。

【００１３】また、研磨材には微粉性質を示すものと微
粉性質を示すさないものがある。微粉性質とは、研磨材
タンク内の底部に集積した研磨材の安息角θが一定にな
らないほどの微粉状態を示す性質をいう。なお、研磨材
が微粉性質を示す要因は、研磨材の材質、比重、粒径、
及び研磨材タンク内の圧力等によって異なる。例えば、
タンク内の圧力が常圧のときの微粉性質を有する研磨材
の一例として、（１）アランダム系の研磨材材質で、み
かけ比重が２〜３、研磨材粒径が約＃２４０以下の場
合、（２）研磨材材質がスチールビーズで、みかけ比重
が４、研磨材粒径が約＃６００以下の場合がある。しか
し、研磨材タンク内の圧力が常圧以上になると、微粉性
質を示す研磨材の比重と粒径は変化する。例えば、研磨
材タンク内の圧力が５kg/cm のとき、アランダム系の研
磨材材質では、研磨材粒径が＃１５０でも微粉性質を示
すが、スチールビーズの研磨材材質では、研磨材粒径が
＃３００で微粉性質を示さない。

【００１４】以上のような微粉性質を示す研磨材は、従
来の研磨材供給装置４０を用いると、微粉特有の相互の
付着力のために互いに吸着したり研磨材タンクの壁面に
付着するなどして安息角θが一定にならず、図７に示す
ように研磨材タンク内の研磨材は導入孔５３の直上方に
穴が開いた状態になり、あるいは図８に示すように導入
孔５３の上部に空洞４４を形成して研磨材が落下しなく
なることがあった。

【００１５】また、前記従来の直圧式は、エネルギー効
率は、高いが、研磨材圧送タンクへの回収タンクからの
研磨材導入に際して、研磨材の供給が止まり、連続噴射
ができない。

【００１６】以上のように、従来の研磨材供給方法およ
び装置においては、研磨材タンクから常に一定量の研磨
材を噴射ノズルへ供給することが難しいという問題点が
あった。

【００１７】本発明は叙上の問題点を解決するために開
発されたもので、研磨材圧送タンクから噴射ノズルへ定
量の研磨材を安定した状態で供給するための研磨材供給
方法および装置を提供し、さらに、研磨材の種類に応じ
て所望の研磨材供給量を容易に設定できる研磨材供給方
法および装置を提供することを目的とする。

【００１８】上記課題を解決すべく、出願人は、すでに
特許第２８９３１９５０号をもって、図１０に示すよう
に、研磨材タンク１１の下部に連通し、空気取り入れ口
３２を有する研磨材量調整タンク１２を備え、この研磨
材量調整タンク１２を圧縮空気供給源に連通する噴射ノ
ズル１３に研磨材供給管１４を介して連通すると共に、
前記圧縮空気供給源の圧縮空気を噴射ノズル１３から噴
射して生じる研磨材供給管１４内の負圧により研磨材量
調整タンク１２から研磨材を吸引して噴射ノズル１３へ
供給するブラスト加工装置の前記研磨材量調整タンク１
２内に、例えば、凹部２２から成る補集部を円周面に形
成した補集回転盤２１を回転駆動手段で回転自在に設
け、且つ、前記補集回転盤２１の円周面の少なくとも一
部を研磨材量調整タンク１２内に流入した研磨材内へ埋
没させると共に、前記補集回転盤２１の円周面に前記研
磨材供給管１４の研磨材供給方向後端の吸込口２４を近
接した研磨材供給装置１０を提案しており、本願発明は
直圧式の利点をさらに発展させるべく上記先行特許のさ
らなる改良に係るものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の研磨材供給方法にあっては、研磨材圧送タ
ンク１１内の研磨材を研磨材供給管１４を介して圧縮空
気により噴射ノズル１３へ供給し、前記噴射ノズルから
被加工物に噴射するブラスト加工において、圧縮空気を
前記研磨材圧送タンク１１に供給し、且つ該研磨材圧送
タンクに同圧管４５を介して圧密状態で連通する研磨材
量調整タンク１２に供給すると共に、前記研磨材圧送タ
ンク内の研磨材を研磨材量調整タンク１２内へ給送し、
少なくとも円周の一部を研磨材量調整タンク１２内に流
入した研磨材内へ埋没させた補集回転盤２１の円周面で
研磨材を補集し、前記円周面に臨む研磨材供給管１４の
圧送口２４から研磨材を圧送して噴射ノズル１３へ供給
するものである。

【００２０】また、本発明の他の研磨材供給方法にあっ
ては、前記研磨材量調整タンク１２内の下部に流入した
研磨材で形成される研磨材層１７と、この研磨材層１７
の上部の空気層１８にそれぞれ補集回転盤２１の円周の
一部を埋没又は臨ませて回転させる。前記空気層１８に
おいて前記補集回転盤２１の円周面に臨む研磨材供給管
１４の圧送口２４から研磨材を圧送して噴射ノズル１３
へ供給するものである。

【００２１】なお、前記研磨材量調整タンク１２内で補
集回転盤２１の円周面に形成した補集部により研磨材を
補集し、この補集された研磨材を研磨材供給管１４の圧
送口２４から圧送して噴射ノズル１３へ供給することが
できる。

【００２２】また、 前記補集回転盤２１を設定回転数
において回転し、任意設定量の研磨材を補集回転盤２１
の円周面に臨む研磨材供給管１４の圧送口２４から圧送
して噴射ノズル１３へ供給することができる。

【００２３】さらに、前記研磨材量調整タンク１２に振
動を加えて補集回転盤２１の円周面による研磨材の補集
量を設定量に維持し、あるいは振動量により捕集量を調
整可能とする。

【００２４】本発明の研磨材供給装置１０にあっては、
回収タンク７０に、該回収タンクに開閉自在のバルブ機
構を介して連通する研磨材圧送タンク１１に圧縮空気供
給管を介して圧縮空気供給源を連通し、前記研磨材圧送
タンク１１を研磨材供給管１４を介して連通する噴射ノ
ズルを備えるブラスト加工装置において、前記研磨材圧
送タンク１１に連通する研磨材量調整タンク１２を備
え、且つ、該研磨材量調整タンク１２を前記研磨材圧送
タンク１１に同圧管４５を介して圧密状態で連通し、前
記研磨材量調整タンク１２を研磨材供給管１４を介して
噴射ノズルへ連通すると共に、前記研磨材量調整タンク
１２内に、例えば、凹部（２２）から成る補集部を円周
面に形成した補集回転盤２１を回転駆動手段で回転自在
に設け、且つ、前記補集回転盤２１の円周面の少なくと
も一部を研磨材量調整タンク１２内に流入した研磨材内
へ埋没させると共に、前記補集回転盤２１の円周面に前
記研磨材供給管１４の研磨材供給方向後端の圧送口２４
を近接したものである。

【００２５】本発明の他の研磨材供給装置１０にあって
は、前記研磨材タンク１１の下部に連通する導入管１６
を研磨材量調整タンク１２内に挿通して前記研磨材量調
整タンク１２内の下部に流入した研磨材で成る研磨材層
１７と該研磨材層１７の上部に空気層１８とを形成する
と共に、例えば、凹部から成る補集部を円周面に形成し
た補集回転盤２１を前記研磨材層１７と空気層１８にそ
れぞれ前記補集回転盤２１の円周面の一部を埋没又は臨
ませて回転自在に設け、前記空気層１８に臨む補集回転
盤２１の円周面に前記研磨材供給管１４の研磨材供給方
向後端の圧送口２４を近接したものである。

【００２６】なお、前記補集部は、平面矩形又は円形を
成す多数の凹痕から成るものでよい。

【００２７】さらに、前記補集部は、円周方向に連続す
る一連の無端条溝を円周面幅方向に平行に複数形成して
成るものでよい。

【００２８】また、前記補集回転盤２１の回転速度を調
整することにより、研磨材量調整タンク１２内の研磨材
を設定量噴射ノズル１３へ供給する。

【００２９】また、前記補集回転盤２１の回転速度を調
整自在に設けることは、補集回転盤２１の回転速度を変
えて回転数を増減させることにより噴射ノズル１３への
研磨材供給量を容易に所望量に設定できるという点で望
ましい。

【００３０】さらに、前記研磨材供給管１４の圧送口２
４を補集回転盤２１の幅方向を被蓋可能に臨ませて設け
ることは、研磨材を効率よく補集できるという点で望ま
しく、又、研磨材供給管１４の圧送口２４を補集回転盤
２１の幅方向に細長に形成することは幅広に設けた補集
回転盤２１の円周面の研磨材を全て効率よく圧送すると
いう点で望ましい。

【００３１】また、前記研磨材量調整タンク１２を振動
するバイブレータ２８等の振動発生手段を設けること
が、補集回転盤２１の円周面の凹部に研磨材を十分に入
り込ませ、補集回転盤２１による研磨材補集量を定量に
するという点で望ましい。

【００３２】さらに、前記補集回転盤２１の円周面に近
接又は接触するスクレーパを設けることが、補集回転盤
２１の円周上の研磨材補集量を一定にするという点で望
ましい。

【００３３】

【発明の実施の形態】本発明の研磨材供給方法および装
置の実施の形態について、以下に図を参照して説明す
る。なお、上述した従来例と同一の部材等については同
一の符号を用い、従来例で説明した点と同一の構成につ
いては、省略して説明する。

【００３４】本発明の研磨材供給装置１０を設置するブ
ラスト加工装置は、前記被加工物へ研磨材と圧縮空気の
混合流体を研磨材供給管１４を介して噴射する噴射ノズ
ル１３を備え、且つ、被加工物を収納するキャビネット
と、噴射ノズル１３から噴射された研磨材から粉塵を分
離して再使用可能な研磨材を回収し貯溜する回収タンク
７０にダンプバルブ４１等のバルブ機構を介して前記回
収タンクを連通・遮断する研磨材圧送タンク１１とを備
え、このような所謂直圧式ブラスト加工装置に送風機や
排風機、圧縮機等の気流発生手段を連通して、気流を発
生させ、この気流に研磨材或いは粉塵を載せてキャビネ
ットから研磨材圧送タンク１１ないしはダストコレクタ
へ移送する。

【００３５】前記研磨材圧送タンク１１の下部に研磨材
圧送タンク１１と同様ダンプバルブ４１により圧密状態
で研磨材量調整タンク１２を連通し、研磨材圧送タンク
１１内の研磨材を研磨材量調整タンク１２へ流入させ、
研磨材量調整タンク１２内の下部に流入した研磨材で形
成される研磨材層１７を成し、前記研磨材圧送タンク１
１と、前記研磨材量調整タンク１２内上方を同圧管４５
を介して連通して、この研磨材層１７の上部にも前記研
磨材圧送タンク１１内の研磨材１５上方と同圧の圧縮空
気層３７が形成されるよう構成される。

【００３６】さらに、モータ等の回転駆動手段の回転力
で等速度に回転する補集回転盤２１を研磨材量調整タン
ク１２内の研磨材層１７に円周の一部を埋設して設け、
且つ、前記補集回転盤２１の円周面の一部を前記圧縮空
気層３７に露出させる。なお、前記補集回転盤２１の回
転速度を調整して、噴射ノズル１３に供給する研磨材の
量を容易に増減して所望の設定量に調整できる。

【００３７】補集回転盤２１は、当該補集回転盤２１の
円周面に、研磨材を補集する補集部を形成している。例
えば、前記補集部は断面形状がＶ字状、四角形、Ｕ字状
の凹部でもよく、この凹部の配列は補集回転盤２１の円
周方向に連続する一連の無端条溝を円周面幅方向に平行
に複数形成してもよい。或いは前記凹部は補集回転盤２
１の幅方向に長い溝で、この溝複数を補集回転盤２１の
円周方向に平行に形成することもできる。例えば、補集
回転盤２１の円周面幅方向に長い板状の羽根複数枚を適
宜均等間隔を介して円周面円周方向に平行に突設したも
のでもよい。

【００３８】前記溝幅が研磨材の粒径より数倍の広い間
隔である場合は、研磨材が前記溝の両端から落下しない
ようにするために前記各溝の両端を閉塞することが望ま
しいが、溝幅が研磨材の粒径より僅かに大きい程度の狭
い間隔である場合は、研磨材が前記溝の両端から落下す
ることが少ないので前記溝の両端を閉塞しなくともよ
い。また、補集部は補集回転盤２１の円周方向および幅
方向に斜めに交差する溝を補集回転盤２１の円周面に形
成することもできる。又、補集部は補集回転盤２１の円
周面に平面矩形又は円形を成す多数の凹痕を形成したも
のでもよい。なお、各凹部は規則正しく配列すること
が、研磨材を定量的に補集するという点で望ましい。凹
部としては、以上のように種々の形状を掲げることがで
きるが、いずれにしても、凹部は研磨材を載置あるいは
嵌入可能に形成して研磨材を補集できる形状であればよ
く、前述した形状に限定されない。

【００３９】なお、本実施例では図２に示すように補集
回転盤２１は研磨材量調整タンク２１の幅の約３分の１
程度の幅にしてもよい、圧送口２４に作用する圧送力に
よって研磨材を圧送可能な範囲内でできるだけ幅広く形
成する方が、円周面の面積が大きくなるためにより多く
の研磨材を効率よく補集できるという点で望ましい。

【００４０】さらに、前記研磨材量調整タンク１２にバ
イブレータ２８等の振動発生手段を連結することは、補
集回転盤２１の円周面で補集される研磨材の補集量を一
定にするという点で望ましい。つまり、前記振動発生手
段で研磨材量調整タンク１２を振動させることにより、
補集回転盤２１の円周面の凹部内に研磨材が十分に且つ
ある程度凝集固化した状態で填め込まれるので、補集さ
れる研磨材は常に一定量となると言える。したがって、
前記振動量で、捕集量が設定可能である。又、補集回転
盤２１も振動することにより、凹部内に入り込む研磨材
以外の余分な研磨材は振るい落とされるので研磨材補集
量を均一に維持できる。

【００４１】また、前記補集回転盤２１の円周面に、金
属や樹脂等の板状もしくは棒状のスクレーパの側縁を近
接又は接触させることにより、補集回転盤２１の円周面
の凹部で補集される研磨材のうち一定量以外の研磨材を
スクレーパの側縁で払い落として補集回転盤２１の円周
面で補集される研磨材の量を一定にするという点で望ま
しい。なお、圧送口２４の端縁を補集回転盤２１の円周
面から一定の間隔で近接させることにより当該圧送口２
４をスクレーパとして用いることができる。

【００４２】噴射ノズル１３に連通する研磨材供給管１
４の研磨材供給方向後方端の圧送口２４は、前記圧縮空
気層３７に露出した補集回転盤２１の円周面に近接する
位置に設ける。

【００４３】圧縮空気供給源から研磨材圧送タンク１１
および研磨材量調整タンク１２へ圧縮空気を供給する
と、研磨材供給管１４が低、研磨材量調整タンク１２が
高という圧力差が生まれ、等速度で回転する補集回転盤
２１の円周面の補集部で補集された研磨材が前記圧送口
２４から圧送されて研磨材供給管１４を経て噴射ノズル
１３へ供給され、常時、一定量の研磨材が噴射ノズル１
３から被加工物へ噴射される。

【００４４】なお、前述した実施の形態では、補集回転
盤２１の上部が研磨材量調整タンク１２内の圧縮空気層
３７に露出する場合について説明したが、本発明におい
ては、補集回転盤２１の全体が研磨材層１７内に没して
いる場合においても、もしくは研磨材量調整タンク１２
内が研磨材で充満し、所謂研磨材量調整タンク１２内に
圧縮空気層３７が形成されない場合においても適用でき
る。この場合、研磨材供給管１４の圧送口２４の端縁を
補集回転盤２１の円周面に接触あるいはできる限り近接
させることは、補集回転盤２１の円周面の凹部で補集さ
れた研磨材のみを圧送口２４から圧送するという点で望
ましい。つまり、圧送口２４と補集回転盤２１の円周面
との間隔が大きいと、圧送口２４の周囲の研磨材が前記
間隔から圧送ないし吸引される率が多くなるために研磨
材の圧送量ないしは、研磨材量調整タンク１２内の圧縮
空気層３７と研磨材量調整管５２ないし研磨材供給管１
４内との相対的圧力差の大小（研磨材量調整タンク１２
＞研磨材量調整管５２）による吸引量とも言えるが、研
磨材供給量が不安定になる要素が多くなるからである。

【００４５】以下に、前述した本発明の研磨材供給方法
および装置の実施の形態について図面を参照して具体的
に説明する。

【００４６】図１において、７０は回収タンクで、所謂
サイクロンであり、粉塵を研磨材から分離する装置であ
る。回収タンク７０の底部には粉塵を分離した後の再使
用可能な研磨材１５が貯溜する。前述したように、前記
回収タンク７０の底部に研磨材圧送タンク１１をダンプ
バルブ４１を介して連結し、この研磨材圧送タンク１１
内に回収タンク７０内の研磨材１５が落下し貯溜する。

【００４７】１２は研磨材量調整タンクで、略直方体を
成す密閉型タンクである。前記研磨材圧送タンク１１の
底面に連通する導入管１６を研磨材量調整タンク１２の
上壁面から内部に挿通し、前記導入管１６の先端の導入
口１９の面を研磨材量調整タンク１２の底面からの高さ
方向で３分の２程度の位置に設けている。したがって、
研磨材圧送タンク１１内の研磨材１５は導入管１６を経
て下方の研磨材量調整タンク１２内へ落下流入し、研磨
材量調整タンク１２内の下部に流入した研磨材で成る研
磨材層１７が導入口１９の下方に形成され、当該研磨材
層１７の上方に圧縮空気層３７が形成される。研磨材圧
送タンク１１内の研磨材１５が研磨材量調整タンク１２
内へ流入することにより研磨材層１７の上面が上昇し導
入管１６の導入口１９と略同一の高さで停止する。つま
り、研磨材層１７の上面が導入口１９まで上昇すると研
磨材圧送タンク１１内の研磨材１５は研磨材量調整タン
ク１２へ流入しない。

【００４８】したがって、研磨材量調整タンク１２内は
常時、高さ方向で上方の約２分の１〜３分の１に圧縮空
気層３７を形成し、下方の約２分の１〜３分の２に研磨
材層１７を形成することが好ましい。

【００４９】２１は補集回転盤で、本実施例では図２に
示すように、補集回転盤２１の円周面に円周方向に連続
する一連のＶ字状の無端条溝で成る溝部２２を円周面幅
方向に平行に複数形成している。補集回転盤２１は研磨
材量調整タンク１２内の研磨材層１７中で縦方向に回転
自在に回転軸２５で軸承され、しかも前記回転軸２５は
研磨材層１７の上面より下方に位置し、且つ補集回転盤
２１の上部又は上部の一部分が圧縮空気層３７に露出す
る位置に設けている。なお、補集回転盤２１の上部とは
補集回転盤２１の回転軸の中心を通過する水平線より上
方に位置する部分の範囲をいう。したがって、本実施例
では補集回転盤２１の円周の下半部全体は研磨材層１７
内に確実に没し、且つ補集回転盤２１の円周の上半部の
一部が圧縮空気層３７に露出している。したがって、補
集回転盤２１が回転する時、補集回転盤２１の円周の上
半部の一部分が研磨材層１７内に没しているので研磨材
が溝部２２内に入り込み易くなり、研磨材層１７の研磨
材が確実に圧縮空気層３７へ移送される。

【００５０】前記回転軸２５は研磨材量調整タンク１２
の外部で軸受２７により軸支され、回転軸２５の軸端に
プーリ２６を設け、このプーリ２６に図示せざるモータ
等の回転駆動手段に回転力を伝達するＶベルトを介して
連結する。なお、前記回転駆動手段の回転速度は既知の
手段により容易に調整自在に構成されている。

【００５１】２３は圧送管で、噴射ノズル１３に連通す
る研磨材供給管１４の研磨材供給方向後方端に連結して
おり、圧送管２３の後端面は前記補集回転盤２１の円周
面の幅とほぼ同じ長さに細長の圧送口２４を形成し、こ
の圧送口２４から研磨材供給方向前方に向けて狭くなる
よう形成されている。前記圧送口２４は図２に示すよう
に、箱状、あるいは台形ないし漏斗状を成し、圧送口２
４の長手方向の全長が補集回転盤２１の全幅を被蓋可能
に臨ませて設け補集回転盤２１の頂点の円周面に近接し
ている。

【００５２】補集回転盤２１が回転駆動手段により等速
度で図１の紙面上反時計回り方向に回転すると、補集回
転盤２１の円周面の溝部２２内に入り込んで補集された
研磨材層１７の研磨材が圧縮空気層３７へ移送される。

【００５３】前述したように、圧縮空気供給管５４の圧
縮空気が圧縮空気供給管５４とダンプバルブ４１下方の
間隙から研磨材圧送タンク１１内に充填され、同時に前
記研磨材量調整タンク１２内へも同圧管４５を介して圧
縮空気が充填され、回転している補集回転盤２１の前記
溝部２２内の研磨材が補集回転盤２１の頂点で圧送口２
４から吸引ないし圧送され、研磨材と圧縮空気の混合流
体が圧送口２４から圧送管２３を介して圧送され、研磨
材供給管１４を経て噴射ノズル１３より噴射される。

【００５４】尚、前記研磨材量調整管５２の末端に示す
矢印は、前記圧縮空気供給管５４に流量調整弁等を介し
て連通し、圧縮空気を導入して、噴射量などの微調整を
図るようにしても良いことを示したものであり、噴射ノ
ズルの噴射口径など設計に応じ、研磨材圧送タンク１１
内と同圧もしくは、やや低い圧力を補助圧としてかける
ものであるが、当然、前記研磨材量調整管５２の末端
は、これを常時閉鎖してもよい。

【００５５】前記補集回転盤２１を等速度で回転し、補
集回転盤２１の円周面で補集される研磨材の量は定量と
なるので、圧送口２４から吸引され噴射ノズル１３へ供
給される研磨材の量が定量になる。なお、圧送口２４の
端縁は前述したようにスクレーバの機能を果たし、一定
量以外の研磨材を補集回転盤２１の円周面から払い落と
すのでより一層確実に研磨材を定量にすることに寄与す
る。

【００５６】さらに、前記研磨材量調整タンク１２の底
面にバイブレータ２８を連結し、このバイブレータ２８
で研磨材量調整タンク１２に振動を与えることにより、
研磨材が補集回転盤２１の円周面の溝部２２内に十分に
入り込み、又補集回転盤２１も振動することにより溝部
２２内に入り込んだ研磨材以外の研磨材は振るい落とさ
れるので、補集回転盤２１の円周面で補集される研磨材
の量は常時、定量になり、より一層安定した状態で一定
量の研磨材が補集される。したがって、噴射ノズル１３
へ供給される研磨材は確実に一定量に維持される。

【００５７】なお、補集回転盤２１の回転速度を調整す
ることにより回転数の増減を図り、噴射ノズル１３への
研磨材供給量を調整することができる。例えば、補集回
転盤２１の回転速度を速くすることにより研磨材が多く
供給され、補集回転盤２１の回転速度を遅くすることに
より研磨材が少なく供給される。なお、補集回転盤２１
の回転速度が何れの場合であっても回転速度を一定に維
持することにより、常時安定した状態で一定量の研磨材
が噴射ノズル１３へ供給され、定量の研磨材が噴射ノズ
ル１３から被加工物へ噴射される。したがって、補集回
転盤２１の回転速度と研磨材供給量とは相関関係にある
ので、この関係式を求めて研磨材供給量を補集回転盤２
１の回転速度でデジタル化することにより所望の研磨材
供給量に容易に調整できる。

【００５８】図３は、前記研磨材回収タンク７０の下方
と研磨材圧送タンク１１の連通あるいは遮断するバルブ
機構として、それぞれ開閉動作を交互に行う一対のピン
チバルブ３８、３８を前記研磨材回収タンク７０と研磨
材圧送タンク１１間に設けたもので、ピンチバルブ３
８，３８はそれぞれ膨張時断面半円状中空ゴム体から成
り、切欠き端面を前記研磨材回収タンク７０と研磨材圧
送タンク１１間の補助タンク３５に所定間隔を介して固
着し、中空部３６，３６には、それぞれピンチバルブ３
８，３８作動用の圧縮空気導入管３４，３３が挿設され
ている。この圧縮空気導入管３４，３３に電磁弁により
交互に圧縮空気を供給して前記研磨材回収タンク７０と
研磨材圧送タンク１１間を圧密状態で連通遮断し、研磨
材回収タンク７０内の研磨材を補助タンク３５に収納す
る。この構成においては、研磨材の補助タンク３５に収
納されている研磨材により、研磨材圧送タンク１１内の
圧力を維持したまま、研磨材を研磨材圧送タンク１１内
に供給し、連続噴射ができる。

【００５９】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００６０】本発明は、従来の直圧式における欠点を除
去し、連続した定量噴射が可能なブラスト加工手段を提
供し、いわゆる直圧式の長所である噴射圧力を高くし
て、したがって、高い噴射エネルギーを得ることがで
き、サクション式と異なり断面円形以外であっても噴射
ノズルの形状を問わないため種種の加工形状に対応でき
ると共に以下の効果を奏するものである。

【００６１】（１）従来、研磨材は研磨材タンクから小
さな導入孔を経て研磨材量調整タンクへ供給されていた
ので異物によるトラブルが発生しやすかったが、本発明
は研磨材圧送タンクと研磨材量調整タンク間を連通する
導入管の内径を小さくする必要がないので異物によるト
ラブルが発生しない。

【００６２】（２）従来、研磨材圧送タンクから研磨材
量調整タンク内へ落下する研磨材の量が安定しないもの
であったが、本発明は研磨材量調整タンク内で補集回転
盤を回転させ、この補集回転盤の円周面で研磨材量調整
タンク内の研磨材を定量的に補集し、この補集した研磨
材を研磨材供給管の圧送口から圧送するので、研磨材圧
送タンクから噴射ノズルへ確実に定量の研磨材を安定し
た状態で供給することができた。

【００６３】（３）本発明は補集回転盤の回転速度を変
化させて回転数を増減させることにより研磨材供給量の
増減を図ることができ、また補集回転盤の回転速度に応
じて研磨材を安定した状態で一定量に供給することがで
きる。したがって、補集回転盤の回転速度を自在に調整
することにより、研磨材の種類に応じて所望の研磨材供
給量に確実且つ容易に調整できる。しかも、研磨材供給
量に対応する補集回転盤の回転速度をデジタル化するこ
とにより所望の研磨材供給量、したがって、噴射量を容
易に設定できる。

【００６４】（４）本発明は、たとえ微粉性質を示す研
磨材であっても、上記の（１）項の理由で、研磨材圧送
タンクと研磨材量調整タンクとを連通する導入管の内径
を大きく形成することができるので、従来のように定量
に落下しないというトラブルがなく、さらに上記の
（２）項の理由で、微粉性質を示す研磨材に対しても補
集回転盤の円周面の補集部で研磨材を定量に補集でき、
一定量の研磨材を確実に噴射ノズルへ供給できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の研磨材供給装置の要部断面を
示す正面図である。

【図２】本発明実施形態の研磨材量調整タンク内の要部
断面を示す側面図である。

【図３】本発明の他の実施形態の研磨材量調整タンク内
を示す斜視図である。

【図４】重力式のブラスト加工装置を示す正面図であ
る。

【図５】重力式のブラスト加工装置を示す側面図であ
る。

【図６】従来の研磨材供給装置の要部断面図を示し、特
に微粉性質を示さない研磨材がサクションパイプ内に落
下するときの研磨材の状態を示すものである。

【図８】従来の研磨材供給装置の要部断面図を示し、特
に微粉性質を示す研磨材がサクションパイプ内に落下す
るときの研磨材の状態を示すものである。

【図９】従来の研磨材供給装置の要部断面図を示し、特
に微粉性質を示す研磨材がサクションパイプ内に落下す
るときの研磨材の状態を示すものである。

【図１０】本願発明に先行する研磨材量調整タンクを有
する研磨材供給装置の要部断面図を示すものである。

【符号の説明】

１０ 研磨材供給装置 １１ 研磨材（圧送）タンク １２ 研磨材量調整タンク １３ 噴射ノズル １４ 研磨材供給管 １５ 研磨材 １６ 導入管 １７ 研磨材層 １８ 空気層 １９ 導入口 ２１ 補集回転盤 ２２ 溝部（凹部） ２３ 圧送管 ２４ 圧送口 ２５ 回転軸 ２６ プーリ ２７ 軸受 ２８ バイブレータ（振動発生手段） ３２ 外気取入口 ３３ 圧縮空気導入管 ３４ 圧縮空気導入管 ３５ 補助タンク ３７ 圧縮空気層 ３８ ピンチバルブ ４０ 研磨材供給装置 ４１ バルブ機構（ダンプバルブ） ４４ 空洞 ５２ サクションパイプ ５３ 導入孔 ５４ 圧縮空気供給管（研磨材圧送タンク１１へ） ６０ ブラスト加工装置 ６１ キャビネット ６２ 管 ６３ 投入口 ６５ 導管 ６６ ダストコレクタ ６７ 排出管 ６８ ホッパ ６９ 排風機 ７０ 回収タンク ７３ 流入口 ７４ 連結管 ７５ 連通管

【手続補正書】

【提出日】平成１１年６月１４日（１９９９．６．１
４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の研磨材供給装置の要部断面を
示す正面図である。

【図２】本発明実施形態の研磨材量調整タンク内の要部
断面を示す側面図である。

【図３】本発明の他の実施形態の研磨材量調整タンク内
を示す斜視図である。

【図４】重力式のブラスト加工装置を示す正面図であ
る。

【図５】重力式のブラスト加工装置を示す側面図であ
る。

【図６】従来の研磨材供給装置の要部断面図を示し、特
に微粉性質を示さない研磨材がサクションパイプ内に落
下するときの研磨材の状態を示すものである。

【図７】従来の直圧式ブラスト装置を示す要部断面図で
ある。

【図８】従来の研磨材供給装置の要部断面図を示し、特
に微粉性質を示す研磨材がサクションパイプ内に落下す
るときの研磨材の状態を示すものである。

【図９】従来の研磨材供給装置の要部断面図を示し、特
に微粉性質を示す研磨材がサクションパイプ内に落下す
るときの研磨材の状態を示すものである。

【図１０】本願発明に先行する研磨材量調整タンクを有
する研磨材供給装置の要部断面図を示すものである。

【符号の説明】 １０ 研磨材供給装置 １１ 研磨材（圧送）タンク １２ 研磨材量調整タンク １３ 噴射ノズル １４ 研磨材供給管 １５ 研磨材 １６ 導入管 １７ 研磨材層 １８ 空気層 １９ 導入口 ２１ 補集回転盤 ２２ 溝部（凹部） ２３ 圧送管 ２４ 圧送口 ２５ 回転軸 ２６ プーリ ２７ 軸受 ２８ バイブレータ（振動発生手段） ３２ 外気取入口 ３３ 圧縮空気導入管 ３４ 圧縮空気導入管 ３５ 補助タンク ３７ 圧縮空気層 ３８ ピンチバルブ ４０ 研磨材供給装置 ４１ バルブ機構（ダンプバルブ） ４４ 空洞 ５２ サクションパイプ ５３ 導入孔 ５４ 圧縮空気供給管（研磨材圧送タンク１１へ） ６０ ブラスト加工装置 ６１ キャビネット ６２ 管 ６３ 投入口 ６５ 導管 ６６ ダストコレクタ ６７ 排出管 ６８ ホッパ ６９ 排風機 ７０ 回収タンク ７３ 流入口 ７４ 連結管 ７５ 連通管

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 研磨材圧送タンク内の研磨材を研磨材供
   給管を介して圧縮空気により噴射ノズルへ供給し、前記
   噴射ノズルから被加工物に噴射するブラスト加工におい
   て、 圧縮空気を前記研磨材圧送タンクに供給し、且つ該研磨
   材圧送タンクに同圧管を介して圧密状態で連通する研磨
   材量調整タンクに供給すると共に、前記研磨材圧送タン
   ク内の研磨材を研磨材量調整タンク内へ給送し、 少なくとも円周の一部を研磨材量調整タンク内に流入し
   た研磨材内へ埋没させた補集回転盤を前記研磨材量調整
   タンク内で回転させ、この補集回転盤の円周面で研磨材
   を補集し、前記円周面に臨む研磨材供給管の圧送口から
   前記圧縮空気により研磨材を圧送して噴射ノズルへ供給
   することを特徴とするブラスト加工における研磨材供給
   方法。
2. 【請求項２】 前記研磨材量調整タンク内の下部に流入
   した研磨材で形成される研磨材層と、この研磨材層の上
   部の圧縮空気層にそれぞれ補集回転盤の円周の一部を埋
   没又は臨ませて回転し、前記圧縮空気層において前記補
   集回転盤の円周面に臨む研磨材供給管の圧送口から研磨
   材を圧送して噴射ノズルへ供給することを特徴とする請
   求項１記載のブラスト加工における研磨材供給方法。
3. 【請求項３】 前記研磨材量調整タンク内で補集回転盤
   の円周面に形成した補集部により研磨材を補集し、この
   補集された研磨材を研磨材供給管の圧送口から圧送して
   噴射ノズルへ供給する請求項１又は２記載のブラスト加
   工における研磨材供給方法。
4. 【請求項４】 前記補集回転盤を設定回転数において回
   転し、任意設定量の研磨材を補集回転盤の円周面に臨む
   研磨材供給管の圧送口から圧送して噴射ノズルへ供給す
   る請求項１〜３いずれか１項に記載のブラスト加工にお
   ける研磨材供給方法。
5. 【請求項５】 前記研磨材量調整タンクに振動を加える
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のブラスト加工にお
   ける研磨材供給方法。
6. 【請求項６】 回収タンクに、該回収タンクに開閉自在
   のバルブ機構を介して連通する研磨材圧送タンクに圧縮
   空気供給管を介して圧縮空気供給源を連通し、前記研磨
   材圧送タンクを研磨材供給管を介して連通する噴射ノズ
   ルを備えるブラスト加工装置において、 前記研磨材圧送タンクに連通する研磨材量調整タンクを
   備え、且つ、該研磨材量調整タンクを前記研磨材圧送タ
   ンクに同圧管を介して圧密状態で連通し、前記研磨材量
   調整タンクを研磨材供給管を介して噴射ノズルへ連通す
   ると共に、 前記研磨材量調整タンク内に、補集部を円周面に形成し
   た補集回転盤を回転駆動手段で回転自在に設け、且つ、
   前記補集回転盤の円周面の少なくとも一部を研磨材量調
   整タンク内に流入した研磨材内へ埋没させると共に、前
   記補集回転盤の円周面に前記研磨材供給管の研磨材供給
   方向後端の圧送口を近接したことを特徴とするブラスト
   加工における研磨材供給装置。
7. 【請求項７】 前記研磨材圧送タンクの下部に連通する
   導入管を研磨材量調整タンク内に挿通して前記研磨材量
   調整タンク内の下部に流入した研磨材で成る研磨材層と
   該研磨材層の上部に圧縮空気層とを形成すると共に、補
   集部を円周面に形成した補集回転盤を前記研磨材層と空
   気層にそれぞれ前記補集回転盤の円周面の一部を埋没又
   は臨ませて回転自在に設け、前記圧縮空気層に臨む補集
   回転盤の円周面に前記研磨材供給管の研磨材供給方向後
   端の圧送口を近接したことを特徴とする請求項６記載の
   ブラスト加工における研磨材供給装置。
8. 【請求項８】 前記補集部は、円周方向に連続する一連
   の無端条溝を円周面幅方向に平行に複数形成して成る請
   求項６又は７記載のブラスト加工における研磨材供給装
   置。
9. 【請求項９】 前記補集部は、平面矩形又は円形を成す
   多数の凹痕から成る請求項６又は７記載のブラスト加工
   における研磨材供給装置。
10. 【請求項１０】 前記研磨材供給管の圧送口を補集回転
    盤の円周面幅方向を被蓋可能に臨ませて設けた請求項６
    〜９いずれか１項に記載のブラスト加工における研磨材
    供給装置。
11. 【請求項１１】 前記補集回転盤の円周面に近接又は接
    触するスクレーパを設けた請求項６〜１０いずれか１項
    に記載のブラスト加工における研磨材供給装置。